一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)，其包括若干控制器、若干位移傳感器和若干比例伺服閥，每個(gè)控制器分別與一位移傳感器以及一比例伺服閥配合形成若干控制單元，其中一控制單元作為主控制單元控制連接作為主頂缸的液壓缸，其余控制單元為從控制單元分別控制從液壓缸，且每個(gè)從控制單元分別與主控制單元相連接。本實(shí)用新型提供的方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，從而有效保證矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂機(jī)構(gòu)的同步推進(jìn)精度，避免設(shè)備和軌道之間的憋卡，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。
【專利說明】一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及非開挖施工設(shè)備主頂系統(tǒng)，具體涉及矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主要適用于地下人行通道、地鐵等市政工程建設(shè)。主頂機(jī)構(gòu)是矩形頂管掘進(jìn)機(jī)的頂推機(jī)構(gòu)，為機(jī)器前進(jìn)提供巨大推進(jìn)力，一般采用八根油缸分兩列頂推矩形頂鐵，從而推進(jìn)主機(jī)前進(jìn)。主頂系統(tǒng)要求能夠八根油缸同步推進(jìn)，同步精度高，推進(jìn)力大。
[0003]目前矩形頂管掘進(jìn)機(jī)的主頂系統(tǒng)采用導(dǎo)軌方式，對(duì)油缸的軸向直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行剛性約束。剛性約束的主頂系統(tǒng)具有以下缺點(diǎn):
[0004](I)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成同步推進(jìn)精度不高且容易憋卡；
[0005](2)、不能滿足大負(fù)載和時(shí)變負(fù)載的工況要求，不能很好的適應(yīng)地質(zhì)的復(fù)雜變化。
[0006]基于以上缺點(diǎn)，傳統(tǒng)的頂推系統(tǒng)無法滿足進(jìn)一步提高施工效率和施工質(zhì)量、控制地面沉降的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)現(xiàn)有矩形頂管掘進(jìn)機(jī)的主頂系統(tǒng)所存在的問題，本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)型矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)，所述主頂系統(tǒng)包括若干控制器，其還包括若干位移傳感器和若干比例伺服閥，每個(gè)控制器分別與一位移傳感器以及一比例伺服閥配合形成若干控制單元，其中一控制單元作為主控制單元控制連接作為主頂缸的液壓缸，其余控制單元為從控制單元分別控制從液壓缸，且每個(gè)從控制單元分別與主控制單元相連接。
[0010]在上述主頂系統(tǒng)中，所述主控制單元中控制器通過比例伺服閥控制連接作為主頂缸的液壓缸，位移傳感器與作為主頂缸的液壓缸配合設(shè)置；
[0011]所述從控制單元中控制器通過比例伺服閥控制連接從液壓缸，并與主控制單元中的位移傳感器相接，而位移傳感器與從液壓缸配合設(shè)置，且與本控制單元中的控制器相接。
[0012]進(jìn)一步的，所述主頂系統(tǒng)中還包括速度傳感器，該速度傳感器與作為主頂缸的液壓缸配合設(shè)置，并通過低通濾波器分別與從控制單元中的控制器相接。
[0013]本實(shí)用新型提供的方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，從而有效保證矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂機(jī)構(gòu)的同步推進(jìn)精度，避免設(shè)備和軌道之間的憋卡，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。
[0014]在此基礎(chǔ)上，本方案能夠適應(yīng)地質(zhì)條件變化，在大負(fù)載且負(fù)載變化情況下，提高系統(tǒng)響應(yīng)；
[0015]再者，本方案還能夠使同一平面上的頂推同步，適應(yīng)地質(zhì)變化，從而達(dá)到提高掘進(jìn)速度和控制地面沉降的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0017]圖1為本實(shí)用新型中矩形頂管掘進(jìn)機(jī)八缸同步主頂系統(tǒng)的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]本實(shí)例中采用多缸同步閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)方案，用一根主頂缸作為主令缸，其余液壓缸作為從動(dòng)缸，通過位移傳感器使從動(dòng)缸跟隨主動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)，液壓缸的流量通過比例伺服閥控制。
[0020]參見圖1，其所示為基于上述原理形成的矩形頂管掘進(jìn)機(jī)八缸同步主頂系統(tǒng)的原理圖。
[0021]由圖可知，整個(gè)系統(tǒng)由八個(gè)控制器11-18、八個(gè)位移傳感器21-28和八個(gè)比例伺服閥31-38組成。
[0022]其中，控制器11與位移傳感器21和比例伺服閥31配合構(gòu)成主控制單元，用于控制連接作為主頂缸的液壓缸1，而液壓缸I驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的負(fù)載。
[0023]具體的，控制器11通過比例伺服閥31控制連接液壓缸1，而位移傳感器21與液壓缸I相配合設(shè)置，實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓缸I的移動(dòng)距離。
[0024]其余控制器12-18，分別與移傳感器22-28和比例伺服閥32_38配合形成從控制單元，用于控制連接作為從動(dòng)缸的的液壓缸2至8，液壓缸2至8驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的負(fù)載。
[0025]這里的從控制單元結(jié)構(gòu)相同，此處以主控器12構(gòu)成的第一從控制單元為例來具體說明從控制單元組成連接結(jié)構(gòu)。
[0026]由圖可知，第一從控制單元主要由主控器12、比例伺服閥32以及位移傳感器22配合構(gòu)成，主控器12通過比例伺服閥32控制連接液壓缸2，而位移傳感器22與液壓缸2相配合設(shè)置，實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓缸2的移動(dòng)距離；并且主控器12還同時(shí)連接主控制單元中的位移傳感器21和本單元中的位移傳感器22。
[0027]在此基礎(chǔ)上，本實(shí)例還在主頂系統(tǒng)中設(shè)置了速度傳感器41和低通濾波器42，該速度傳感器41與與液壓缸I相配合設(shè)置，實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓缸I的移動(dòng)速度，并通過低通濾波器42分別連接至每個(gè)從控制單元中的控制器12至18。
[0028]由此形成的八缸同步主頂系統(tǒng)通過七個(gè)從控制單元和一個(gè)主控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)液壓缸的同步控制，其中七個(gè)從控制單元分別隨動(dòng)于主控制單元，能夠有效針對(duì)總負(fù)載1600噸左右的大負(fù)載，且負(fù)載隨著地質(zhì)的變化而變化的情況。同時(shí)，并采用速度傳感器反饋的信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，能夠進(jìn)一步提高系統(tǒng)在未知負(fù)載變化情況下的響應(yīng)速度。
[0029]通過上述實(shí)例可知，本實(shí)用新型提供的方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0030](I)創(chuàng)新技術(shù)與工程實(shí)際相結(jié)合。針對(duì)大噸位負(fù)載下特別是負(fù)載變化情況下，采用創(chuàng)新技術(shù)與工程實(shí)際相結(jié)合，一是使科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，第二能通過工程實(shí)際驗(yàn)證并提高多缸同步閉環(huán)隨動(dòng)技術(shù)。
[0031](2)提高矩形頂管掘進(jìn)機(jī)的施工效率和施工質(zhì)量。通過提高主頂結(jié)構(gòu)的同步頂推精度，避免憋卡等故障，節(jié)約施工時(shí)間成本。通過適應(yīng)地質(zhì)的不同變化，從而可以有效的控制地面沉降。從而提高施工效率。
[0032](3)通過提升設(shè)備的技術(shù)含量，提高施工效率和施工質(zhì)量，從而提高設(shè)備的市場(chǎng)占有率，增加部門的效益。
[0033]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)，所述主頂系統(tǒng)包括若干控制器，其特征在于，所述主頂系統(tǒng)還包括若干位移傳感器和若干比例伺服閥，每個(gè)控制器分別與一位移傳感器以及一比例伺服閥配合形成若干控制單元，其中一控制單元作為主控制單元控制連接作為主頂缸的液壓缸，其余控制單元為從控制單元分別控制從液壓缸，且每個(gè)從控制單元分別與主控制單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制單元中控制器通過比例伺服閥控制連接作為主頂缸的液壓缸，位移傳感器與作為主頂缸的液壓缸配合設(shè)置； 所述從控制單元中控制器通過比例伺服閥控制連接從液壓缸，并與主控制單元中的位移傳感器相接，而位移傳感器與從液壓缸配合設(shè)置，且與本控制單元中的控制器相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種矩形頂管掘進(jìn)機(jī)主頂系統(tǒng)，其特征在于，所述主頂系統(tǒng)中還包括速度傳感器，該速度傳感器與作為主頂缸的液壓缸配合設(shè)置，并通過低通濾波器分別與從控制單元中的控制器相接。
【文檔編號(hào)】F16L1/028GK204099347SQ201420430571
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李然, 陳根林, 馮曉迪, 賈朝陽, 許梼, 楊迦琪, 岳亞軍, 董榮寶 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)上海有限公司